JPH0672259B2 - 高周波焼入れ後に機械加工する機械部品の製造方法 - Google Patents
高周波焼入れ後に機械加工する機械部品の製造方法Info
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- JPH0672259B2 JPH0672259B2 JP62195460A JP19546087A JPH0672259B2 JP H0672259 B2 JPH0672259 B2 JP H0672259B2 JP 62195460 A JP62195460 A JP 62195460A JP 19546087 A JP19546087 A JP 19546087A JP H0672259 B2 JPH0672259 B2 JP H0672259B2
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- steel
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、高周波焼入れ後に機械加工する機械部品の製
造方法に関する。
造方法に関する。
従来の技術 圧延棒鋼は、主として、ピンやシヤフト等の機械部品の
製造に用いられているが、かかる場合、棒鋼は、高周波
焼入れした後、機械加工されることが多い。よく知られ
ているように、高周波焼入れには、炭化物が微細に分散
している組織が好適であり、マルテンサイト、ベイナイ
ト、微細フエライト等の組織が特に好ましい。そこで、
従来、機械部品の製造のための棒鋼は、焼入れ焼戻し処
理によつて、ソルバイト組織、即ち、焼戻しマルテンサ
イト組織として、機械加工に付されている。
製造に用いられているが、かかる場合、棒鋼は、高周波
焼入れした後、機械加工されることが多い。よく知られ
ているように、高周波焼入れには、炭化物が微細に分散
している組織が好適であり、マルテンサイト、ベイナイ
ト、微細フエライト等の組織が特に好ましい。そこで、
従来、機械部品の製造のための棒鋼は、焼入れ焼戻し処
理によつて、ソルバイト組織、即ち、焼戻しマルテンサ
イト組織として、機械加工に付されている。
しかし、高周波焼入れは、棒鋼の表面から精々２〜5mm
程度までの深さの表層部のみに有効であるので、従来、
直接焼入れによつて、表層部のみをマルテンサイトやベ
イナイト組織とした棒鋼が提案されている。例えば、特
公昭56-19375号公報には、Ｃ量0.20〜0.30％の圧延鋼材
の仕上スタンドに入る前の温度と仕上スタンドを出た後
の冷却条件を制御することによつて、表層部をマルテン
サイト又はベイナイト組織とし、芯部を微細なフエライ
ト組織とした圧延鋼材の製造方法が記載されている。
程度までの深さの表層部のみに有効であるので、従来、
直接焼入れによつて、表層部のみをマルテンサイトやベ
イナイト組織とした棒鋼が提案されている。例えば、特
公昭56-19375号公報には、Ｃ量0.20〜0.30％の圧延鋼材
の仕上スタンドに入る前の温度と仕上スタンドを出た後
の冷却条件を制御することによつて、表層部をマルテン
サイト又はベイナイト組織とし、芯部を微細なフエライ
ト組織とした圧延鋼材の製造方法が記載されている。
発明が解決しようとする問題点 本発明らは、Ｃ量0.35〜0.60％である中炭素鋼につい
て、かかる直接焼入れ及び自己焼戻しによつて、表層部
のみを焼戻しソルバイト組織とし、内層部が微細なフエ
ライト組織である棒鋼を得るべく鋭意研究した結果、圧
延棒鋼の仕上温度を規制すると共に、圧延後の冷却速度
を調整することによつて、焼戻し処理が不要であつて、
そのままで高周波焼入れし、切削等の機械加工を行なつ
て、機械部品を製造することができることを見出して、
本発明に至つたものである。
て、かかる直接焼入れ及び自己焼戻しによつて、表層部
のみを焼戻しソルバイト組織とし、内層部が微細なフエ
ライト組織である棒鋼を得るべく鋭意研究した結果、圧
延棒鋼の仕上温度を規制すると共に、圧延後の冷却速度
を調整することによつて、焼戻し処理が不要であつて、
そのままで高周波焼入れし、切削等の機械加工を行なつ
て、機械部品を製造することができることを見出して、
本発明に至つたものである。
問題点を解決するための手段 本発明による機械部品の製造方法は、Ｃ量0.35〜0.60重
量％である中炭素鋼を溶製し、仕上温度をA3点からA3＋
200℃の範囲として熱間加工した後、直ちに50℃／秒以
上の冷却速度にて直接焼入れし、その後、冷却を停止し
て自己焼戻しさせて、表面から少なくとも2mmの深さま
での表層部における組織がソルバイト組織であり、内層
部がフエライト・パーライト組織である棒鋼を得、次い
で、この棒鋼を高周波焼入れした後、機械加工すること
を特徴とする。
量％である中炭素鋼を溶製し、仕上温度をA3点からA3＋
200℃の範囲として熱間加工した後、直ちに50℃／秒以
上の冷却速度にて直接焼入れし、その後、冷却を停止し
て自己焼戻しさせて、表面から少なくとも2mmの深さま
での表層部における組織がソルバイト組織であり、内層
部がフエライト・パーライト組織である棒鋼を得、次い
で、この棒鋼を高周波焼入れした後、機械加工すること
を特徴とする。
本発明の方法において用いる鋼は、Ｃ量0.35〜0.60％の
範囲である。Ｃ量が0.35％よりも少ないときは、得られ
た棒鋼を高周波焼入れしても、所要の表面硬さを得るこ
とができない。他方、Ｃ量が0.60％を越えるときは、直
接焼入れに際して、鋼材に焼き割れが発生するおそれが
あると共に、高周波焼入れによる表面硬さの向上効果も
飽和するからである。
範囲である。Ｃ量が0.35％よりも少ないときは、得られ
た棒鋼を高周波焼入れしても、所要の表面硬さを得るこ
とができない。他方、Ｃ量が0.60％を越えるときは、直
接焼入れに際して、鋼材に焼き割れが発生するおそれが
あると共に、高周波焼入れによる表面硬さの向上効果も
飽和するからである。
Si量は0.10〜0.35％の範囲である。即ち、Siは、鋼の脱
酸剤として0.10％以上を添加することが必要であるが、
0.35％を越えて多量に添加しても、脱酸効果が飽和する
のみならず、経済的にも不利であるので、上限は0.35％
とする。
酸剤として0.10％以上を添加することが必要であるが、
0.35％を越えて多量に添加しても、脱酸効果が飽和する
のみならず、経済的にも不利であるので、上限は0.35％
とする。
Mn量は0.30〜2.00％の範囲である。Siは、焼入れ性を向
上させ、強度と靱性を改善するために、少なくとも0.30
％を添加することが必要である。しかし、過多に添加す
ると、鋼の靱性を劣化させ、同時に焼き割れが起こりや
すくなるので、上限は2.00％とする。
上させ、強度と靱性を改善するために、少なくとも0.30
％を添加することが必要である。しかし、過多に添加す
ると、鋼の靱性を劣化させ、同時に焼き割れが起こりや
すくなるので、上限は2.00％とする。
更に、本発明において用いる鋼は、Crを0.50％以下、Mo
を0.10％以下、及び／又はＢを0.005％以下の範囲で含
有していてもよい。これら元素は、上記の範囲でいずれ
も棒鋼の焼入れ性を高めるのに有効である。しかし、上
記範囲を越えて過多に添加することは、焼入れ性を向上
させる効果が飽和し、更に、徒に棒鋼の製造費用を高め
るのみであるので、不必要である。
を0.10％以下、及び／又はＢを0.005％以下の範囲で含
有していてもよい。これら元素は、上記の範囲でいずれ
も棒鋼の焼入れ性を高めるのに有効である。しかし、上
記範囲を越えて過多に添加することは、焼入れ性を向上
させる効果が飽和し、更に、徒に棒鋼の製造費用を高め
るのみであるので、不必要である。
本発明による機械部品の製造方法は、上記のような化学
成分組成を有する鋼を溶製した後、A3点からA3＋200℃
の範囲の温度にて仕上圧延し、その後、均一なオーステ
ナイトの状態にて焼入れする。仕上温度がA3点よりも低
いときは、均一なオーステナイトの状態にて焼入れする
ことができない。他方、仕上温度がA3＋200℃よりも高
いときは、オーステナイトが粗大化するので好ましくな
い。
成分組成を有する鋼を溶製した後、A3点からA3＋200℃
の範囲の温度にて仕上圧延し、その後、均一なオーステ
ナイトの状態にて焼入れする。仕上温度がA3点よりも低
いときは、均一なオーステナイトの状態にて焼入れする
ことができない。他方、仕上温度がA3＋200℃よりも高
いときは、オーステナイトが粗大化するので好ましくな
い。
本発明によれば、この仕上圧延後、棒鋼を50℃／秒以上
の冷却速度にて水冷し、この後、鋼材の有する保有熱に
よつて、600〜200℃の範囲の温度で自己焼戻しさせる。
本発明においては、上記急冷において、棒鋼の表面から
少なくとも2mmの深さまでにわたつて焼入れして、マル
テンサイト組織を得るために、50℃／秒以上の冷却速度
が要求される。自己焼戻し温度は、上記のように、600
〜200℃の範囲であつて、600℃よりも高いときは、棒鋼
が過剰に焼戻しされるので、所要の表面硬さを得ること
ができず、他方、200℃よりも低いときは、自己焼戻し
が不十分であるので、その後の機械加工が困難である。
の冷却速度にて水冷し、この後、鋼材の有する保有熱に
よつて、600〜200℃の範囲の温度で自己焼戻しさせる。
本発明においては、上記急冷において、棒鋼の表面から
少なくとも2mmの深さまでにわたつて焼入れして、マル
テンサイト組織を得るために、50℃／秒以上の冷却速度
が要求される。自己焼戻し温度は、上記のように、600
〜200℃の範囲であつて、600℃よりも高いときは、棒鋼
が過剰に焼戻しされるので、所要の表面硬さを得ること
ができず、他方、200℃よりも低いときは、自己焼戻し
が不十分であるので、その後の機械加工が困難である。
以上のようにして、本発明の方法によれば、表面から少
なくとも2mmの深さまでにわたつて、その組織がソルバ
イト、即ち、焼戻しマルテンサイトであり、内層部が微
細なフエライト・パーライト組織である棒鋼を得ること
ができ、ここに、上記ソルバイト組織は、通常、HB硬さ
180〜400を有する。このソルバイト組織の深さが2mmよ
りも小さいときは、直接焼入れ後の切削加工によつて、
ソルバイト層が浅くなる結果、高周波焼入れに必要なソ
ルバイト層深さが不足するので好ましくない。本発明の
方法によれば、通常、２〜5mmのソルバイト層を得るこ
とができる。本発明の方法によれば、かかる棒鋼を高周
波焼入れした後、所要の機械加工を施すことによつて、
直ちに機械部品を製造することができる。
なくとも2mmの深さまでにわたつて、その組織がソルバ
イト、即ち、焼戻しマルテンサイトであり、内層部が微
細なフエライト・パーライト組織である棒鋼を得ること
ができ、ここに、上記ソルバイト組織は、通常、HB硬さ
180〜400を有する。このソルバイト組織の深さが2mmよ
りも小さいときは、直接焼入れ後の切削加工によつて、
ソルバイト層が浅くなる結果、高周波焼入れに必要なソ
ルバイト層深さが不足するので好ましくない。本発明の
方法によれば、通常、２〜5mmのソルバイト層を得るこ
とができる。本発明の方法によれば、かかる棒鋼を高周
波焼入れした後、所要の機械加工を施すことによつて、
直ちに機械部品を製造することができる。
発明の効果 本発明の方法によれば、以上のように、熱間圧延後の直
接焼入れによつて、表層部がソルバイト組織であり、内
層が微細なフエライト・パーライト組織を有する棒鋼を
得ることができ、ここに、このようにして得られる棒鋼
は、その高周波焼入れ性が従来法による焼入れ焼戻し材
と同等又はそれ以上であるので、焼戻し処理を要せずし
て、これをそのまま高周波焼入れした後、切削等の機械
加工を行なつて、機械部品を得ることができる。
接焼入れによつて、表層部がソルバイト組織であり、内
層が微細なフエライト・パーライト組織を有する棒鋼を
得ることができ、ここに、このようにして得られる棒鋼
は、その高周波焼入れ性が従来法による焼入れ焼戻し材
と同等又はそれ以上であるので、焼戻し処理を要せずし
て、これをそのまま高周波焼入れした後、切削等の機械
加工を行なつて、機械部品を得ることができる。
実施例 以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこ
れら実施例により何ら限定されるものではない。
れら実施例により何ら限定されるものではない。
供試鋼Ａ Ｃ 0.47％、 Si 0.26％、 Mn 0.84％、 Ｐ 0.026％、及び Ｓ 0.051％ からなる化学成分を有する鋼（JIS S45C鋼）、及び 供試鋼Ｂ Ｃ 0.47％、 Si 0.20％、 Mn 0.79％、 Ｐ 0.012％、 Ｓ 0.015％、及び Cr 0.25％ からなる化学成分を有する鋼（JIS S48C鋼にCrを添加し
た化学成分）を有する鋼を第１表に示す圧延条件にて棒
鋼に圧延した。この棒鋼の組織及び硬さを第１表に示
す。
た化学成分）を有する鋼を第１表に示す圧延条件にて棒
鋼に圧延した。この棒鋼の組織及び硬さを第１表に示
す。
次いで、上記棒鋼を次の条件にて高周波焼入れし、焼戻
しした。
しした。
高周波焼入れ 加熱コイル：直径32mm×45mm 保持時間:3.1秒 冷却時間:10秒 焼戻し 150℃で２時間加熱後、空冷 上記高周波焼入れ焼戻し後の棒鋼の表面からの距離と硬
さとの関係を2mm深さ目標の場合と5mm深さ目標の場合と
をそれぞれ第１図及び第２図に示す。
さとの関係を2mm深さ目標の場合と5mm深さ目標の場合と
をそれぞれ第１図及び第２図に示す。
本発明の方法による圧延棒鋼は、従来法と同等以上の高
周波焼入れ性を有するので、高周波焼入れのための焼入
れ焼戻し処理が不要であることが明らかである。
周波焼入れ性を有するので、高周波焼入れのための焼入
れ焼戻し処理が不要であることが明らかである。
第１図及び第２図は、本発明方法と従来法による棒鋼に
ついての高周波焼入れ焼戻し後の棒鋼の表面からの距離
との関係を示すグラフである。
ついての高周波焼入れ焼戻し後の棒鋼の表面からの距離
との関係を示すグラフである。
Claims (1)
- 【請求項１】Ｃ量0.35〜0.60重量％である中炭素鋼を溶
製し、仕上温度をA3点からA3＋200℃の範囲として熱間
加工した後、直ちに50℃／秒以上の冷却速度にて直接焼
入れし、その後、冷却を停止して自己焼戻しさせて、表
面から少なくとも2mmの深さまでの表層部における組織
がソルバイト組織であり、内層部がフエライト・パーラ
イト組織である棒鋼を得、次いで、この棒鋼を高周波焼
入れした後、機械加工することを特徴とする機械部品の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62195460A JPH0672259B2 (ja) | 1987-08-05 | 1987-08-05 | 高周波焼入れ後に機械加工する機械部品の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62195460A JPH0672259B2 (ja) | 1987-08-05 | 1987-08-05 | 高周波焼入れ後に機械加工する機械部品の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6439324A JPS6439324A (en) | 1989-02-09 |
| JPH0672259B2 true JPH0672259B2 (ja) | 1994-09-14 |
Family
ID=16341442
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62195460A Expired - Fee Related JPH0672259B2 (ja) | 1987-08-05 | 1987-08-05 | 高周波焼入れ後に機械加工する機械部品の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0672259B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5857391A (en) * | 1992-03-02 | 1999-01-12 | Ndc Netzler & Dahlgren Co. Ab | Device for cutting a protective layer away from a material roll |
| WO2015076242A1 (ja) | 2013-11-19 | 2015-05-28 | 新日鐵住金株式会社 | 棒鋼 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5619375A (en) * | 1979-07-25 | 1981-02-24 | Mitsubishi Electric Corp | Electromagnetic coupling device |
-
1987
- 1987-08-05 JP JP62195460A patent/JPH0672259B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5619375A (en) * | 1979-07-25 | 1981-02-24 | Mitsubishi Electric Corp | Electromagnetic coupling device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6439324A (en) | 1989-02-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |